DE102022200307A1

DE102022200307A1 - Befestigungssystem, Verfahren zur Fixierung von Klemmelementen des Befestigungssystems und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022200307A1
Application number: DE102022200307.1A
Authority: DE
Inventors: Sarah Bost; Olaf Wiese; Dirk Frommholz; Axel Kleine
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem (100), umfassend ein Konsolenelement (1), insbesondere eine Mittelkonsole, und ein Karosseriebauteil (2) eines Kraftfahrzeugs, sowie umfassend wenigstens ein Klemmbackenpaar (11) mit zwei zueinander beabstandeten Klemmbacken (12, 13) und wenigstens ein Klemmelement (21). Dabei ist das Klemmbackenpaar (11) an einem der beiden Bauteile Konsolenelement (1) und Karosseriebauteil (2) angeordnet, und das Klemmelement (21) ist am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement (1) und Karosseriebauteil (2) angeordnet. Ferner umfasst das Befestigungssystem (100) wenigstens eine Bewegungsvorrichtung (18), mittels der ein Abstand (a) zwischen den Klemmbacken (12, 13) durch Bewegung wenigstens einer beweglich gelagerten Klemmbacke (13) veränderbar ist, sodass das Klemmelement (21) mittels der Bewegungsvorrichtung (18) durch die Klemmbacken (12, 13) klemmbar ist.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Fixierung von wenigstens einem Klemmelement (21) und einem Klemmbackenpaar (11) eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems (100) aneinander durch Klemmung sowie ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem, umfassend ein Konsolenelement, insbesondere eine Mittelkonsole, und ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Fixierung von wenigstens einem Klemmelement und einem Klemmbackenpaar eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems aneinander, sowie ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem.
Im Hinblick auf die Minimierung von Herstellungskosten von Kraftfahrzeugen liegt ein besonderer Fokus auf der Minimierung der Montagekosten. Diese können beispielsweise dadurch minimiert werden, dass einzelne Füge- und Befestigungsvorgänge von Bauteilen vereinfacht werden oder vollständig entfallen. Ein typisches Beispiel für einen solchen Montageprozess ist die Positionierung und Befestigung einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs am Bodenblech eines Kraftfahrzeugs. Hierbei ist es üblich, zunächst mit einem Langloch versehene Schnappmuttern auf Haltewinkel aufzustecken, die ihrerseits zuvor an einem Kraftfahrzeugbodenblech befestigt wurden. Anschließend wird ein Element der Mittelkonsole entlang der Langlöcher positioniert und, nachdem die schlussendlich gewünschte Position des Elements der Mittelkonsole erreicht ist, durch die Langlöcher hindurch verschraubt.
Eine alternative Vorgehensweise zeigt die EP 2 873 874 B1 . Die hier vorgestellte Anordnung zur Befestigung eines Ausstattungsteils eines Kraftfahrzeugs weist einen karosserieseitig befestigten oder befestigbaren Träger sowie ein Stützteil, welches Bestandteil des Ausstattungsteils ist, auf. Der Träger und das Stützteil sind lösbar miteinander verbindbar. Der Träger und das Stützteil werden mithilfe eines Montagehebels in Bezug zueinander positioniert und aneinander fixiert. Die EP 2 873 874 B1 zeigt als Ausführungsbeispiel die Befestigung einer Mittelkonsole als Ausstattungsteil.
Alternativ hierzu zeigt die EP 3 789 280 B1 ein Konsolenelement mit einem Grundkörper, an dessen Unterseite vordere und hintere Verbindungselemente angeordnet sind. Bei einer horizontalen Bewegung der Mittelkonsole entlang des Fahrzeugbodens eines Fahrzeugs werden diese in Aufnahmen am Fahrzeugboden eingeschoben. Anschließend wird eine mechanische Verbindung zwischen den Bauteilen ausgebildet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungssystem und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem auf besonders einfache Weise eine Fixierung eines Konsolenelements und eines Karosseriebauteils aneinander ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Befestigungssystem nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Fixierung von wenigstens einem Klemmelement und einem Klemmbackenpaar eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems aneinander durch Klemmung nach Anspruch 9. Ergänzend wird ein Kraftfahrzeug, umfassend das erfindungsgemäße Befestigungssystem, gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Befestigungssystems sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 erwähnt.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Befestigungssystem, umfassend ein Konsolenelement, insbesondere eine Mittelkonsole, und ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, sowie umfassend wenigstens ein Klemmbackenpaar mit zwei zueinander beabstandeten Klemmbacken und wenigstens ein Klemmelement. Dabei ist das Klemmbackenpaar an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet, und das Klemmelement ist am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet. Ferner umfasst das Befestigungssystem wenigstens eine Bewegungsvorrichtung, mittels der ein Abstand zwischen den Klemmbacken durch Bewegung wenigstens einer beweglich gelagerten Klemmbacke veränderbar ist, sodass das Klemmelement mittels der Bewegungsvorrichtung durch die Klemmbacken klemmbar ist.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darin, dass mittels der Bewegungsvorrichtung auf besonders einfache Weise eine Klemmung zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement herstellbar ist, durch die das Konsolenelement an dem Karosseriebauteil fixierbar ist.
Eine jede Klemmbacke des Klemmbackenpaars weist eine Klemmfläche auf, die dazu eingerichtet ist, das Klemmelement mechanisch mit einer Kraft zu beaufschlagen. Die Klemmflächen sind diejenigen Oberflächen der Klemmbacken, die wenigstens teilweise dem Klemmelement zugewandt sind. Typischerweise erstrecken sich die Klemmflächen der beiden Klemmbacken wenigstens im klemmenden Zustand im Wesentlichen parallel zueinander.
In einer Ausführungsform, in der das Klemmelement in einem Zwischenraum zwischen den Klemmbacken angeordnet wird, sind die Klemmflächen der beiden Klemmbacken einander zugewandt. In dieser Ausführungsform wird die Klemmung dadurch erzeugt, dass die Klemmbacken mittels der Bewegungsvorrichtung aufeinander zubewegt werden, wodurch der Abstand zwischen den Klemmbacken verringert wird. Infolge der Abstandsverringerung wird das Klemmelement zwischen den Klemmbacken eingeklemmt.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Klemmflächen der beiden Klemmbacken an voneinander abgewandten Seiten der Klemmbacken angeordnet. In dieser Ausführungsform wird die Klemmung dadurch erzeugt, dass die Klemmbacken mittels der Bewegungsvorrichtung voneinander wegbewegt werden, wodurch der Abstand zwischen den Klemmbacken vergrößert wird. Die beiden Klemmbacken beaufschlagen die Abschnitte des Klemmelements mit Kräften, so dass eine Fixierung des Konsolenelements an dem Karosseriebauteil durch Klemmung realisiert wird.
Die Klemmbacken sind wenigstens bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Klemmbacken in Bezug zum Klemmelement zueinander beabstandet. Durch die Bewegungsvorrichtung sind die Klemmbacken stets zueinander beabstandbar.
Die beiden Klemmbacken können gelenkig miteinander verbunden sein. Sie bilden miteinander eine bauliche Einheit.
Die Bewegungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, wenigstens eine Klemmbacke, nämlich eine in Bezug zu dem Klemmelement beweglich gelagerte Klemmbacke, zu bewegen. Der beweglich gelagerten Klemmbacke gegenüberliegend kann eine in Bezug zu dem Klemmelement unbewegliche Klemmbacke angeordnet sein, die - gegebenenfalls gelenkig - mit der beweglich gelagerten Klemmbacke verbunden ist. Bezüglich dieser speziellen Ausführungsform meint der Begriff der unbeweglichen Klemmbacke, dass diese Klemmbacke zur Abstandsveränderung zwischen den Klemmbacken und/oder zur Erzeugung der Klemmwirkung im Wesentlichen nicht bewegbar ist. Sie befindet sich zumindest bei abgeschlossener Positionierung von Konsolenelement und Karosseriebauteil in Bezug zueinander gegenüber dem Klemmelement in einer festen Position. Insbesondere liegt die unbewegliche Klemmbacke nach abgeschlossener Positionierung von Konsolenelement und Karosseriebauteil in Bezug zueinander mit einer Klemmfläche an dem Klemmelement an.
Alternativ ist die Bewegungsvorrichtung dazu eingerichtet, zur Erzeugung der Klemmwirkung beide Klemmbacken zu bewegen. Das bedeutet, dass zumindest nach abgeschlossener Positionierung von Konsolenelement und Karosseriebauteil in Bezug zueinander beide Klemmbacken relativ zum Klemmelement bewegt werden können, um eine Klemmung zu bewirken.
Die Bewegungsvorrichtung ist in einer Ausführungsform derart gestaltet, dass sie durch einen Menschen händisch bedienbar ist. Sie weist hierzu in einer speziellen Ausführungsform eine Handhabe, insbesondere einen Handhebel, auf.
Typischer-, aber nicht notwendigerweise ist die Bewegungsvorrichtung an demselben der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet, an dem auch die Klemmbacken angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung des Befestigungssystems besteht darin, dass mittels der Bewegungsvorrichtung eine Verringerung des Abstands zwischen den Klemmbacken bewirkbar ist, sodass ein wenigstens teilweise zwischen den Klemmbacken angeordnetes Klemmelement zwischen den Klemmbacken klemmbar ist.
Mit anderen Worten werden in dieser Ausführungsform die beiden Klemmbacken relativ zueinander mittels der Bewegungsvorrichtung derart aufeinander zu bewegt, dass auf ein im Zwischenraum zwischen den Klemmbacken angeordnetes Klemmelement eine Druckkraft ausgeübt wird, wodurch zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement eine Klemmwirkung erzeugt wird.
Die Ausführungsform entspricht hinsichtlich ihrer Wirkungsweise einer Zange, zwischen deren Klemmbacken ein Objekt einklemmbar ist. Damit stellt diese Ausführungsform eine besonders einfache Art der Realisierung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems dar.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems umfasst die Bewegungsvorrichtung wenigstens einen mit der beweglichen Klemmbacke gelenkig verbundenen Kniehebel zwecks Ausführung der Bewegung zur Veränderung des Abstands.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, auf besonders einfache und kraftsparende Weise eine Klemmkraft zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement des Befestigungssystems zu erzeugen.
Darüber hinaus kann die Bewegungsvorrichtung einen mit dem Kniehebel verbundenen Handhebel umfassen, mittels dem die Bewegungsvorrichtung durch einen Menschen manuell bedienbar ist.
Der Kniehebel weist ein erstes Kniehebelelement und ein zweites Kniehebelelement auf. Die beiden Kniehebelelemente sind gelenkig miteinander verbunden. Durch den Kniehebel ist eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Klemmbacken ausgebildet, wobei das erste Kniehebelelement mit einer ersten Klemmbacke gelenkig verbunden ist und das zweite Kniehebelelement mit einer zweiten Klemmbacke gelenkig verbunden ist. Die Verbindung von Klemmbacken und Kniehebel ist dabei derart gestaltet, dass durch die Betätigung der Bewegungsvorrichtung zwecks Bewirkung der Klemmung eine Vergrößerung des zwischen dem ersten Kniehebelelement und dem zweiten Kniehebelelement aufgespannten Winkels zu einer Verringerung des Abstands zwischen den Klemmbacken führt, so dass das Klemmelement zwischen den Klemmbacken geklemmt werden kann. Die Überwindung eines Totpunktes zwischen den beiden Kniehebelelementen, wenn diese sich beide entlang derselben Achse erstrecken, führt zu einer selbsttätigen Verriegelung bzw. Verspannung des Klemm-Zustandes.
In dieser Ausführungsform entspricht die Bewegungsvorrichtung hinsichtlich ihrer Funktionsweise zur Erzeugung einer Klemmwirkung im Wesentlichen der Funktionsweise einer Feststellzange bzw. einer Gripzange, wobei der bei einer Feststellzange übliche Mechanismus zur Einstellung des minimalen Abstands der Klemmbacken zueinander im Sinne der Erfindung nicht unbedingt vorgesehen ist.
Die Handhabe, insbesondere der Handhebel, zur Erzeugung der abstandsverändernden Bewegung der Klemmbacke ist dabei typischerweise mit dem Kniehebelelement verbunden, welches auch mit einer beweglich gelagerten Klemmbacke verbunden ist. Insbesondere ist die Handhabe eine Verlängerung des Kniehebelelements, welches mit der beweglich gelagerten Klemmbacke verbunden ist, und bildet mit diesem eine bauliche Einheit.
Es können somit beide Klemmbacken in Bezug zum Klemmelement als bewegliche Klemmbacken ausgeführt sein und beide Klemmbacken gelenkig mit jeweils einem Kniehebel verbunden sein.
Eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darin, dass die Bewegungsvorrichtung eine Feststelleinrichtung umfasst, mittels der die Klemmbacken in klemmender Position, insbesondere selbsttätig, bei Erzeugung einer bestimmten Klemmkraft, relativ zueinander fixierbar sind.
Mit einer bestimmten Klemmkraft ist erfindungsgemäß eine Klemmkraft gemeint, die für den jeweiligen, konkreten Verwendungsfall des erfindungsgemäßen Befestigungssystems durch die Detailkonstruktion derart festgelegt wird, dass die kraftschlüssige Fixierung von Klemmbacken und Klemmelement aneinander durch das mechanische Zusammenspiel der Bauteile sichergestellt ist. Bei dieser bestimmten Klemmkraft soll die Fixierung der Klemmbacken relativ zueinander durch die Feststelleinrichtung erfolgen.
In einer Ausführungsform erfolgt die Fixierung der Klemmbacken relativ zueinander selbsttätig. Damit ist erfindungsgemäß gemeint, dass die Fixierung automatisch, ohne weiteres Zutun der die Bewegungsvorrichtung bedienenden Person, am Ende der die Klemmung bewirkenden Bewegung der Bewegungsvorrichtung erfolgt.
In einer besonderen Ausführungsform wird die Feststelleinrichtung wenigstens teilweise durch den Kniehebel selbst ausgebildet. Dabei erfolgt eine selbsttätige Fixierung, wenn der Winkel zwischen dem ersten Kniehebelelement und dem zweiten Kniehebelelement den sogenannten Totpunkt bei 180° überschreitet. Ist eine solche Position der beiden Kniehebelelemente relativ zueinander überschritten, so blockieren die beiden Kniehebelelemente selbst die gegenläufige, den Winkel wieder verringernde Bewegung. Der Mechanismus, nach dem die Feststelleinrichtung in dieser Ausführung funktioniert, entspricht wiederum dem von Feststellzangen bekannten Mechanismus.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist darin zu sehen, dass die Bewegungsvorrichtung eine Löseeinrichtung umfasst, mittels der eine Fixierung der Klemmbacken in klemmender Position lösbar ist.
Insbesondere ist die Löseeinrichtung dazu eingerichtet, die beiden hinsichtlich ihrer Bewegung blockierten Kniehebelelemente des Kniehebels aus ihrer blockierten Stellung herauszubewegen. Dazu kann vorgesehen sein, dass mittels der Löseeinrichtung auf wenigstens eines der beiden Kniehebelelemente, beispielsweise mittels eines Lösehebels, eine Kraft ausübbar ist, der eine Rotation der beiden Kniehebelelemente um das die beiden Kniehebelelemente verbindende Gelenk bewirkt. Wird dabei ein Winkel von 180° zwischen den beiden Kniehebelelementen unterschritten, ist die Blockierung aufgelöst und der mit der Bewegungsvorrichtung verbundene, beweglich gelagerte Kniehebel ist wieder bewegbar.
Die Löseeinrichtung kann zur Unterstützung ein Federelement umfassen, welches derart angeordnet ist, dass die Federkraft des Federelements die Kniehebelelemente in dem sie verbindenden Gelenk aufeinander zu schwenkend bewegt.
Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darüber hinaus darin, dass das Befestigungssystem wenigstens eine Führungseinrichtung umfasst, mittels der eine Positionierungsbewegung von Konsolenelement und Karosseriebauteil relativ zueinander führbar ist, insbesondere eine Positionierungsbewegung, mittels der das Konsolenelement entlang des Karosseriebauteils bewegbar ist.
Unter einer Positionierungsbewegung ist im Sinne der Erfindung eine Relativbewegung von Konsolenelement und Karosseriebauteil in Bezug zueinander zu verstehen, bei der das Konsolenelement und das Karosseriebauteil in ihre schlussendliche bestimmungsgemäße Position gebracht werden. Insbesondere werden mittels der Positionierungsbewegung das Klemmbackenpaar und das Klemmelement derart in Bezug zueinander angeordnet, dass durch die Bewegungseinrichtung der mechanische Kontakt zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement herstellbar ist, der zur Erzeugung der Klemmwirkung notwendig ist.
Typischerweise erfolgt die Positionierungsbewegung entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse, welche der Mittellängsachse eines Kraftfahrzeugs entspricht.
In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Befestigungssystem zur Ausbildung der Führungseinrichtung ein erstes Führungselement und ein zweites Führungselement, wobei das erste Führungselement an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist und das zweite Führungselement am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist.
Die Führungseinrichtung kann als Linearführung ausgebildet sein.
In einer speziellen Ausführungsform ist die Führungseinrichtung durch einen Vorsprung an dem Konsolenelement und eine Hinterschneidung oder eine sogenannte Einschuhung an dem Karosseriebauteil ausgebildet.
Es ist erfindungsgemäß ebenfalls möglich, dass die Führungseinrichtung durch das Klemmbackenpaar und das im Zwischenraum zwischen den Klemmbacken angeordnete Klemmelement ausgebildet ist.
Durch die Führungseinrichtung werden die Möglichkeiten der Relativbewegung zwischen dem Konsolenelement und dem Karosseriebauteil eingeschränkt, wodurch die Montage vereinfacht wird.
Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist darin zu sehen, dass die Führungseinrichtung wenigstens eine Anschlageinrichtung umfasst, mittels der die Positionierungsbewegung in wenigstens einer Richtung begrenzbar ist.
In einer speziellen Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Befestigungssystem zur Ausbildung der Anschlageinrichtung ein erstes Anschlagelement und ein zweites Anschlagelement, wobei das erste Anschlagelement an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist, und wobei das zweite Anschlagelement am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist. Durch Anlage von dem ersten Anschlagelement und dem zweiten Anschlagelement erfolgt die Begrenzung der Positionierungsbewegung in wenigstens einer Richtung.
Durch diese Ausführungsform werden die Bewegungsmöglichkeiten bei der Montage hinsichtlich der Positionierung beschränkt, wodurch die Montage wiederum vereinfacht und Fehlermöglichkeiten reduziert werden.
Ferner besteht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems darin, dass die Bewegungseinrichtung wenigstens ein Abstützelement umfasst, mit dem die Bewegungseinrichtung in klemmender Position der Klemmbacken an einem Abschnitt des Konsolenelements, insbesondere einem Verkleidungselement, abstützbar ist.
Durch das Abstützelement ist alternativ oder zusätzlich zu der Feststelleinrichtung eine Fixierung der Bewegungsvorrichtung in klemmender Position möglich.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Fixierung von wenigstens einem Klemmelement und einem Klemmbackenpaar eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems aneinander durch Klemmung, wobei mittels einer Bewegungsvorrichtung der Abstand zwischen den zwei zueinander beabstandeten Klemmbacken des Klemmbackenpaars durch Bewegung wenigstens einer beweglich gelagerten Klemmbacke verändert wird, sodass das Klemmelement mittels der Bewegungsvorrichtung durch die Klemmbacken geklemmt wird.
Insbesondere wird mittels der Bewegungsvorrichtung der Abstand zwischen den Klemmbacken des Klemmbackenpaars verringert, sodass das Klemmelement zwischen den Klemmbacken eingeklemmt wird. Dabei werden die Klemmflächen der Klemmbacken an dem Klemmelement angelegt, sodass ein insbesondere flächiger, mechanischer Kontakt zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement ausgebildet wird.
Die beweglich gelagerte Klemmbacke wird mittels eines Handhebels bewegt, der gelenkig mit der beweglich gelagerten Klemmbacke verbunden ist.
Wenigstens mittels der beweglich gelagerten Klemmbacke wird eine Kraft auf das Klemmelement aufgebracht, wodurch eine Klemmkraft zwischen den Klemmbacken und dem Klemmelement an den Klemmflächen erzeugt wird.
Ferner werden die Klemmbacken in klemmender Position, insbesondere selbsttätig, bei Erzeugung einer bestimmten Klemmkraft, relativ zueinander mittels einer Feststelleinrichtung der Bewegungseinrichtung fixiert.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass bei der Positionierung von dem Konsolenelement in Bezug zum Karosseriebauteil eine Positionierungsbewegung, insbesondere eine Positionierungsbewegung entlang einer Kraftfahrzeug-x-Achse, mittels einer Führungseinrichtung geführt wird. Insbesondere greift zwecks Realisierung der Führung ein zu führendes Element in ein führendes Element ein.
Die Positionierungsbewegung wird durch eine Anschlageinrichtung in wenigstens einer Richtung begrenzt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen

1: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems in seitlicher Ansicht,
2: einen ersten Abschnitt des Verfahrens zur Fixierung von Klemmelement und Klemmbackenpaar aneinander,
3: einen zweiten Abschnitt des Verfahrens zur Fixierung von Klemmelement und Klemmbackenpaar aneinander,
4: einen dritten Abschnitt des Verfahrens zur Fixierung von Klemmelement und Klemmbackenpaar aneinander,
5: einen vierten Abschnitt des Verfahrens zur Fixierung von Klemmelement und Klemmbackenpaar aneinander sowie
6: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems in dreidimensionaler Ansicht.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100 in seitlicher Ansicht. Die x-Achse des gezeigten Koordinatensystems entspricht der Kraftfahrzeug-x-Achse. Die z-Achse des gezeigten Koordinatensystems entspricht dementsprechend der Kraftfahrzeug-z-Achse.
Gezeigt ist das Befestigungssystem 100 umfassend ein Konsolenelement 1 und ein Karosseriebauteil 2 in klemmender Stellung. Das heißt, gezeigt ist die Stellung, in der das Klemmelement 21 und das Klemmbackenpaar 11 aneinander durch eine Klemmung fixiert sind. Zu erkennen ist, dass das Konsolenelement 1 eine Befestigungsvorrichtung 18 umfasst. Im gezeigten Beispiel ist das Konsolenelement 1 ein Modulträger für eine Mittelkonsole, der hier nicht vollständig abgebildet ist. Im Hintergrund ist ein Teil der Konsolenverkleidung 40 zu erkennen.
Die Bewegungsvorrichtung 18 verfügt über einen Handhebel 15 sowie ein Kniehebel 16 mit einem ersten Kniehebelelement 61 und einem zweiten Kniehebelelement 62. Der Kniehebel 16 verfügt über das Kniehebelgelenk 63 und ist über das erste Gelenk 64 mit der unteren Schiene 3 und über das zweite Gelenk 65 mit der beweglich gelagerten Klemmbacke 13 verbunden. Ferner ist der Kniehebel 16 mit dem Handhebel 15 derart verbunden, als dass der Handhebel 15 als eine bauliche Einheit mit dem zweiten Kniehebelelement 62 ausgeführt ist.
Darstellungsgemäß links bildet die untere Schiene 3 eine Klemmbacke 12 des Klemmbackenpaars 11 aus. Der Klemmbacke 12 gegenüberliegend ist die zweite, beweglich gelagerte Klemmbacke 13 des Klemmbackenpaars 11 angeordnet. Die von der unteren Schiene 3 ausgebildete Klemmbacke 12 ist in Bezug zum Klemmelement 21 im Wesentlichen unbeweglich. Zwischen der Klemmbacke 12 und der beweglich gelagerten Klemmbacke 13, die in dem Abstand a zueinander beabstandet sind, ist das Klemmelement 21 angeordnet. Das Klemmelement 21 ist in der gezeigten Ausführungsform Bestandteil des Karosseriebauteils 2. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Karosseriebauteil 2 um ein Bodenblech eines Kraftfahrzeugs.
Die beweglich gelagerte Klemmbacke 13 ist über das dritte Gelenk 66 mit der unteren Schiene 3 und über das zweite Gelenk 65 mit dem Handhebel 15 sowie mit dem Kniehebel 16 verbunden, sodass der Abstand a durch Betätigung des Handhebels 15 veränderbar ist. Die Relativbewegung 30 der beiden Klemmbacken 12, 13 des Klemmbackenpaars 11 in Bezug zueinander, mit welcher der Abstand der Klemmbacken 12, 13 zueinander vergrößert und verkleinert werden kann, ist durch den Doppelpfeil auf der darstellungsgemäß linken Seite angedeutet.
Ebenfalls in 1 zu sehen ist ein von der unteren Schiene 3 ausgebildeter Vorsprung 14, der in eine Einschuhung 22 zwecks Positionierung von Konsolenelement 1 und Karosseriebauteil 2 in Bezug zueinander entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse eingreift.
Die 2-5 zeigen das Verfahren zur Fixierung von Klemmelement 1 und den Klemmbacken 12, 13 aneinander durch Klemmung anhand von vier Abschnitten des Verfahrens anhand des in 1 erläuterten Ausführungsbeispiels des Befestigungssystems 100.
2 zeigt einen ersten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Während in 1 das Klemmbackenpaar 1 in geschlossener, klemmender Stellung gezeigt wurde, befindet sich hier das Klemmbackenpaar 11 in geöffneter Stellung. In dieser Stellung bildet das erste Kniehebelelement 61 des Kniehebels 16 und das zweite Kniehebelelement 62 des Kniehebels 16 einen im Vergleich zur geschlossenen Stellung kleineren Winkel 4 aus. Der Abstand a zwischen den Klemmbacken 12, 13 des Klemmbackenpaars 11 ist gegenüber der klemmenden Stellung gemäß 1 leicht vergrößert und die beweglich gelagerte Klemmbacke 13 ist leicht nach darstellungsgemäß rechts versetzt. In dieser geöffneten Stellung ist auch der Lösehebel 27 der Löseeinrichtung 17 zu erkennen, mit der eine Fixierung der Bewegungseinrichtung 18 in klemmender Stellung aufgehoben werden kann.
Das Konsolenelement 1 wird aus der hier gezeigten Position heraus in einer Absetzbewegung 31 auf dem Karosseriebauteil 2 entlang der Kraftfahrzeug-z-Richtung nach darstellungsgemäß unten abgesetzt, sodass die Unterseite des Konsolenelements 1, insbesondere ein Abschnitt der unteren Schiene 3 auf dem Karosseriebauteil 2, aufsetzt und das Klemmelement 21 im Wesentlichen auf derselben Höhe in Bezug auf die z-Koordinate angeordnet ist, wie der Zwischenraum zwischen den Klemmbacken 12, 13, und der Vorsprung 14 im Wesentlichen auf derselben Höhe in Bezug auf die z-Koordinate angeordnet ist, wie die Einschuhung.
3 zeigt einen zweiten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Absetzbewegung 31, die anhand der vorangegangenen 2 erläutert wurde, ist abgeschlossen. Das Klemmelement 21 und der Zwischenraum zwischen den Klemmbacken 12, 13 sind derart in Bezug zueinander positioniert, dass das Klemmelement 21 teilweise in den Zwischenraum zwischen den Klemmbacken 12, 13 des Klemmbackenpaars 11 eingeführt werden kann. Außerdem ist der Vorsprung 14 derart in Bezug zur Einschuhung 22 positioniert, dass der Vorsprung 14 in die Einschuhung 22 eingeführt werden kann. Der Vorsprung 14 und die Einschuhung 22 bilden gemeinsam eine Führungseinrichtung 24 aus.
Ausgehend von der hier gezeigten Position des Konsolenelements 1 in Bezug auf das Karosseriebauteil 2 erfolgt eine Positionierungsbewegung 32 entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse, mit der das Klemmelement 21 zwischen den Klemmbacken 12, 13 angeordnet wird und mit der der Vorsprung 14 in die Einschuhung 22 eingeführt wird.
4 zeigt den dritten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung. Die Positionierungsbewegung 32 entlang der Kraftfahrzeug x-Achse ist abgeschlossen, sodass sich Konsolenelement 1 und Karosseriebauteil 2 in ihrer bestimmungsgemäßen schlussendlichen Position in Bezug zueinander befinden. Im Folgenden wird die Klemmbewegung 33 ausgeführt, bei der der Handhebel 15 in Richtung auf die untere Schiene 3 nach darstellungsgemäß unten bewegt wird. Dabei wird der Lösehebel 27 der Löseeinrichtung 17 mitgenommen und ebenfalls nach unten bewegt.
Durch die Bewegung des Handhebels 15 wird der Kniehebel 16 derart bewegt, dass sich der Winkel 4 zwischen dem ersten Kniehebelelement 61 und dem zweiten Kniehebelelement 62 vergrößert, sodass das erste Kniehebelelement 61 in die Verlängerung des zweiten Kniehebelelements 62 gebracht wird.
Durch das Zusammenspiel des Kniehebels 16 mit dem zweiten Gelenk 65 der Bewegungseinrichtung 18 und dem dritten Gelenk 66 der Bewegungseinrichtung 18 wird die bewegliche Klemmbacke 13 gleichzeitig nach darstellungsgemäß links und unten bewegt, sodass der Abstand a zwischen den Klemmbacken 12, 13 verringert wird und die Klemmflächen 25 des Klemmbackenpaars 11 an dem Klemmelement 21 im Wesentlichen flächig zur Anlage gebracht werden. Dieser Zustand geht mit einem Winkel 4 von im Wesentlichen 180° einher. Wird die Klemmbewegung 33 darüber hinaus ausgeführt, d. h. wird auf den Handhebel 15 darüber hinaus Kraft ausgeübt, so wird der Winkel 4 weiter, über 180° hinaus vergrößert, wodurch eine selbsttätige Fixierung der Bewegungseinrichtung 18 bewirkt wird. Somit bildet der Kniehebel 16 im Zusammenspiel mit dem Handhebel 15 eine Feststelleinrichtung 20 aus, wie sie auch von Feststellzangen bekannt ist.
In der in 4 gezeigten Stellung der Bewegungseinrichtung 18 ist ferner die Funktionsweise der Löseeinrichtung 17 teilweise zu erkennen. Wird der Handhebel 15 in Richtung der unteren Schiene 3 gedrückt, so wird der gelenkig mit dem Handhebel 15 verbundene Lösehebel 27 der Löseeinrichtung 17 mitgenommen und ebenfalls nach unten bewegt. Soll nun die Fixierung der Befestigungsvorrichtung 18, in der in 1 bereits gezeigten Stellung, aufgehoben werden, so muss der Lösehebel 27 so weit nach darstellungsgemäß oben bewegt werden, dass das Druckelement 26 den Kniehebel 16 aus der Fixierung herausdrückt. Mit anderen Worten wird mittels der Löseeinrichtung 17 durch Betätigung des Lösehebels 27 der Lösewinkel 29 zwischen dem Handhebel 15 und dem ersten Kniehebelelement 61 vergrößert, wodurch gleichzeitig der Winkel 4 zwischen dem ersten Kniehebelelement 61 und dem zweiten Kniehebelelement 62 über den Punkt der Fixierung hinaus verkleinert wird, was im gezeigten Beispiel bedeutet, dass der Winkel 4 auf unter 180° verkleinert wird. Auch das Prinzip der Löseeinrichtung 17 entspricht im Wesentlichen dem von einer Feststellzange bekannten Mechanismus.
5 zeigt den vierten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung. Dabei entspricht 5 der Darstellung gemäß 1. Durch die zu 4 erläuterte Klemmbewegung 33 wurde eine Relativbewegung 30 der Klemmbacken 12, 13 des Klemmbackenpaars 11 in der Art bewirkt, dass die Klemmbacken 12, 13 den Abstand a verringernd aufeinander zubewegt wurden, sodass die Klemmbacken 12, 13 am Klemmelement 21 zur Anlage gebracht wurden und darüber hinaus eine Klemmung erzeugt wurde. Die Bewegungseinrichtung 18 ist in der somit erzeugten klemmenden Stellung durch die Feststelleinrichtung 20 fixiert, indem der Kniehebel 16 über den Totpunkt hinaus mittels des Handhebels 15 bewegt wurde. Ferner ist zu erkennen, dass der Vorsprung 14 in die Einschuhung 22 eine Führung 24 ausbildend eingegriffen hat. Auf diese Weise sind das Konsolenelement 1 und das Karosseriebauteil 2 aneinander fixiert.
6 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100 in dreidimensionaler Ansicht. Das hier gezeigte Befestigungssystem 100 weist zwei wie in den 1-5 beschriebene Klemmbackenpaare 11 auf. Dementsprechend ist die Bewegungseinrichtung 18 zweimal, nämlich je einmal pro Klemmbackenpaar 11, ausgeführt, wobei das Verbindungselement 28 die beiden Bewegungseinrichtungen 18 derart miteinander verbindet, dass die beweglich gelagerten Klemmbacken 13 der Klemmbackenpaare 11 gemeinsam bewegbar sind. Beide Klemmbackenpaare 11 klemmen im gezeigten Beispiel gemeinsam ein Klemmelement 21.
Die Montage erfolgt bei diesem Beispiel derart, dass das Konsolenelement 1 bis auf ein Verkleidungselement 41 der Konsolenverkleidung 40 auf das Karosseriebauteil entlang der z-Achse aufgesetzt wird und anschließend durch Bewegung entlang der x-Achse in die gewünschte Position gebracht wird. Ist die gewünschte Position erreicht, wird durch die Öffnung, die durch das fehlende Verkleidungselement 41 der Konsolenverkleidung 40 erzeugt wird, in das Konsolenelement 1 eingegriffen, und die durch das Verbindungselement 28 verbundenen Bewegungseinrichtungen 18 werden bewegt, indem das Verbindungselement 28 nach darstellungsgemäß unten gedrückt wird. Dadurch wird die Klemmung an den Klemmbackenpaaren 11 erzeugt. In der hier gezeigten Ausführungsform weisen die Bewegungsvorrichtungen 18 zusätzlich je ein Abstützelement 42 auf, welches sich in klemmender Stellung an einem Abschnitt der Konsolenverkleidung 44 des Konsolenelements 1 abstützt. Nachdem die Fixierung des Konsolenelements 1 an dem Karosseriebauteil erfolgt ist, wird die durch das Verkleidungselement 41 der Konsolenverkleidung 40 gebildete Öffnung durch Einsetzen des Verkleidungselements 41 geschlossen.
Bezugszeichenliste

a: Abstand
1: Konsolenelement
2: Karosseriebauteil
3: untere Schiene
4: Winkel
11: Klemmbackenpaar
12: Klemmbacke
13: beweglich gelagerte Klemmbacke
14: Vorsprung
15: Handhebel
16: Kniehebel
17: Löseeinrichtung
18: Bewegungsvorrichtung
20: Feststelleinrichtung
21: Klemmelement
22: Einschuhung
24: Führungseinrichtung
26: Druckelement
27: Lösehebel
28: Verbindungselement
29: Lösewinkel
30: Relativbewegung
31: Absetzbewegung
32: Positionierungsbewegung
33: Klemmbewegung
40: Konsolenverkleidung
41: Verkleidungselement
42: Abstützelement
43: Verkleidungselement
44: Abschnitt Konsolenverkleidung
61: erstes Kniehebelelement
62: zweites Kniehebelelement
63: Kniehebelgelenk
64: erstes Gelenk
65: zweites Gelenk
66: drittes Gelenk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2873874 B1 [0004]
EP 3789280 B1 [0005]

Claims

Befestigungssystem (100), umfassend ein Konsolenelement (1), insbesondere eine Mittelkonsole, und ein Karosseriebauteil (2) eines Kraftfahrzeugs, sowie umfassend wenigstens ein Klemmbackenpaar (11) mit zwei zueinander beabstandeten Klemmbacken (12, 13) und wenigstens ein Klemmelement (21), wobei das Klemmbackenpaar (11) an einem der beiden Bauteile Konsolenelement (1) und Karosseriebauteil (2) angeordnet ist und das Klemmelement (21) am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement (1) und Karosseriebauteil (2) angeordnet ist, sowie ferner umfassend wenigstens eine Bewegungsvorrichtung (18), mittels der ein Abstand (a) zwischen den Klemmbacken (12, 13) durch Bewegung wenigstens einer beweglich gelagerten Klemmbacke (13) veränderbar ist, sodass das Klemmelement (21) mittels der Bewegungsvorrichtung (18) durch die Klemmbacken (12, 13) klemmbar ist.
Befestigungssystem (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bewegungsvorrichtung (18) eine Verringerung des Abstands (a) zwischen den Klemmbacken (12, 13) bewirkbar ist, sodass ein wenigstens teilweise zwischen den Klemmbacken (12, 13) angeordnetes Klemmelement (21) zwischen den Klemmbacken (12, 13) klemmbar ist.
Befestigungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (18) wenigstens einen mit der beweglichen Klemmbacke (13) gelenkig verbundenen Kniehebel (16) zwecks Ausführung der Bewegung zur Veränderung des Abstands (a) umfasst.
Befestigungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (18) eine Feststelleinrichtung (20) umfasst, mittels der die Klemmbacken (12,13) in klemmender Position, insbesondere selbsttätig, bei Erzeugung einer bestimmten Klemmkraft, relativ zueinander fixierbar sind.
Befestigungssystem (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (18) eine Löseeinrichtung (17) umfasst, mittels der eine Fixierung der Klemmbacken (12, 13) in klemmender Position lösbar ist.
Befestigungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungssystem (100) wenigstens eine Führungseinrichtung (24) umfasst, mittels der eine Positionierungsbewegung (32) von Konsolenelement (1) und Karosseriebauteil (2) relativ zueinander führbar ist, insbesondere eine Positionierungsbewegung (32), mittels der das Konsolenelement (1) entlang des Karosseriebauteils (2) bewegbar ist.
Befestigungssystem (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (24) wenigstens eine Anschlageinrichtung (17) umfasst, mittels der die Positionierungsbewegung (32) in wenigstens einer Richtung begrenzbar ist.
Befestigungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (18) wenigstens ein Abstützelement (42) umfasst, mit dem die Bewegungseinrichtung (18) in klemmender Position der Klemmbacken (12, 13) an einem Abschnitt des Konsolenelements (1), insbesondere einem Verkleidungselement (43), abstützbar ist.
Verfahren zur Fixierung von wenigstens einem Klemmelement (21) und einem Klemmbackenpaar (11) eines Befestigungssystems (100) gemäß einem der Ansprüche 1-8 aneinander durch Klemmung, wobei mittels einer Bewegungsvorrichtung (18) der Abstand (a) zwischen den zwei zueinander beabstandeten Klemmbacken (12, 13) des Klemmbackenpaars (11) durch Bewegung wenigstens einer beweglich gelagerten Klemmbacke (13) verändert wird, sodass das Klemmelement (21) mittels der Bewegungsvorrichtung (18) durch die Klemmbacken (12, 13) geklemmt wird.
Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein Befestigungssystem (100) gemäß einem der Ansprüche 1-8.